JP5547954B2 - 粘着テープ剥離方法およびその装置 - Google Patents

Description

この発明は、半導体ウエハに貼付けられた紫外線硬化型の粘着テープを剥離する粘着テープ剥離方法およびその装置に関する。

半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という）を薄型化する方法としては、研削や研磨などの機械的方法、またはエッチングを利用した化学的方法などを利用してウエハの厚みを薄くする方法がある。また、これらの方法を利用してウエハを薄型化する際、配線パターンの形成されたウエハ表面を保護するために、その表面に保護用の粘着テープ（以下、単に「保護テープ」という）が貼付けられる。この保護テープが貼付けられた研磨処理済みのウエハは、リングフレームに支持用の粘着テープ（以下、「支持用粘着テープ」という）を介して裏面から接着保持される。その後、リングフレームに保持されたウエハの表面から保護テープが剥離除去される。

この保護テープを剥離除去する方法としては、保護テープの表面に剥離テープを貼付け、その剥離テープを剥離することでウエハ表面から保護テープと一体にして剥離除去するものが知られている。

ここで保護テープとしては紫外線硬化型のものが使用されており、剥離前に紫外線が照射され、その接着力が弱められている。当該紫外線を照射する装置としては、ガイドレールに沿って往復移動可能に構成された吸着テーブルに保護テープ付きウエハを吸着保持し、往復移動させる間に上方に縦横に複数個の紫外線発光ダイオードを配列して構成した紫外線照射装置から保護テープに紫外線を照射するものがある（特許文献１を参照）。

また、異なる波長の紫外線を照射する紫外線発光ダイオードを配列して構成した紫外線照射装置から保護テープに紫外線を照射するものもある（特許文献２を参照）。

特開２００６−４０９４４号公報（第４−６頁、図１、図２） 特開２００８−１４１０３８号公報（第５−７頁、図１、図２）

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、特許文献１に記載の従来の装置では、保護テープの粘着剤が硬化しきれておらず、ウエハから剥離しづらくウエハを破損させたり、あるいは保護テープが剥離されたウエハ表面に粘着剤が残渣させたりするといった問題がある。

また、特許文献２に記載の異なる波長の紫外線発光ダイオードを備えたて装置においても、保護テープの粘着剤が硬化しきれておらず、ウエハから剥離しづらくウエハを破損させたり、あるいは保護テープが剥離されたウエハ表面に粘着剤が残渣させたりするといった問題が依然としてある。

そこで、当該問題の発生を究明すべく実験および分析を繰り返して鋭意検討したところ、発明者たちは、次のような知見を得た。すなわち、紫外線のみで硬化すると認識されていた紫外線硬化型の粘着剤に赤外線にも反応する成分である光重合開始剤が僅かに含まれていることが分かった。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、保護テープや支持用粘着テープを含む紫外線硬化型の粘着テープを半導体ウエハから精度よく剥離することのできる粘着テープの剥離方法およびその装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、第１の発明は、半導体ウエハに貼付けられた紫外線硬化型の粘着テープを剥離する粘着テープ剥離方法であって、
前記粘着テープに紫外線発光ダイオードから紫外線を照射する紫外線照射工程と、
製造された前記粘着テープの粘着層に残っている光重合開始剤に応じて設定される重合温度に達するまで前記粘着テープを加熱する加熱工程と、
前記紫外線照射工程および前記加熱工程の後に前記粘着テープを前記半導体ウエハから剥離する剥離工程と、を含むことを特徴とする。

（作用・効果） この方法によれば、紫外線照射工程において紫外線発光ダイオードによって半導体ウエハに貼付けられた紫外線硬化型の粘着テープに紫外線が照射され、加熱工程において製造された粘着テープの粘着層に残っている光重合開始剤に応じて設定される重合温度に達するまで粘着テープが加熱される。つまり、紫外線のみでは硬化しきれない粘着剤に含まれる重合開示剤が加熱によって反応させられ、重合反応が確実に促進される。したがって、粘着剤の硬化が促進されて接着力が十分に弱まっているので、剥離工程において半導体ウエハから粘着テープを剥離し易くなり、半導体ウエハの破損やウエハ表面の粘着剤の残渣を抑制することができる。換言すれば、半導体ウエハの表面からの保護テープの剥離を精度よく行うことができる。

上述の発明において、紫外線照射工程と加熱工程のタイミングは次のようにしてもよい。前記紫外線照射工程と前記加熱工程とを同時に行ってもよい（請求項２）。また、前記紫外線照射工程の後に前記加熱工程を行ってもよい（請求項３）。さらに、前記加熱工程の後に前記紫外線照射工程を行ってもよい（請求項４）。

第５の発明は、半導体ウエハに貼付けられた紫外線硬化型の粘着テープを剥離する粘着テープ剥離装置であって、
前記半導体ウエハを保持する保持手段と、
前記粘着テープに紫外線を照射する紫外線発光ダイオードと、
製造された前記粘着テープの粘着層に残っている光重合開始剤に応じて設定される重合温度に達するまで前記粘着テープを加熱する加熱手段と、
前記紫外線照射手段による紫外線照射および前記加熱手段による加熱の後に前記粘着テープを前記半導体ウエハから剥離する剥離手段と、を備えたことを特徴とする。

（作用・効果） この構成によれば、紫外線発光ダイオードはこの粘着テープに紫外線を照射し、加熱手段によって製造された粘着テープの粘着層に残っている光重合開始剤に応じて設定される重合温度に達するまでこの粘着テープを加熱するので、加熱で重合反応が確実に促進され、紫外線のみでは硬化しきれない粘着剤を硬化させることができる。したがって、第１の方法発明を好適に実現することができる。

この発明に係る粘着テープ剥離方法およびその装置によれば、半導体ウエハに貼付けられた紫外線硬化型の粘着テープを精度よく剥離することができる。

本発明の実施例１に係る半導体ウエハマウント装置の全体を示す斜視図である。 紫外線照射装置の正面図である。 紫外線照射装置の制御を示すブロック図である。 マウントフレームの斜視図である。 剥離機構の動作を示す模式図である。 保護テープの剥離処理を示すフローチャートである。 本発明の実施例２に係る装置を構成する紫外線照射装置の別実施例を示す正面図である。 支持用粘着テープの剥離処理を示すフローチャートである。 支持用粘着テープ剥離の動作説明図である。 支持用粘着テープ剥離の動作説明図である。 支持用粘着テープ剥離の動作説明図である。 支持用粘着テープ剥離の動作説明図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

図１は、この発明の一実施例に係り、半導体ウエハマウント装置の全体構成を示した破断斜視図である。

この半導体ウエハマウント装置１は、バックグラインド処理を施した半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という）を多段に収納するカセットＣが装填されるウエハ供給部２と、ロボットアーム４と押圧機構５とを備えたウエハ搬送機構３と、ウエハＷの位置合わせをするアライメントステージ７と、アライメントステージ７に載置されたウエハＷに向けて紫外線を照射する紫外線照射装置９と、ウエハＷを吸着保持するチャックテーブル１５と、リングフレームｆが多段に収納されたリングフレーム供給部１６と、リングフレームｆをダイシング用テープである支持用粘着テープＤＴ（以下、単に「粘着テープＤＴ」という）に移載するリングフレーム搬送機構１７と、粘着テープＤＴをリングフレームｆの裏面から貼付けるテープ処理部１８と、粘着テープＤＴが貼付けられたリングフレームｆを昇降移動させるリングフレーム昇降機構２６と、粘着テープＤＴが貼付けられたリングフレームｆにウエハＷを貼り合わせて一体化したマウントフレームＭＦを作製するマウントフレーム作製部２７と、作製されたマウントフレームＭＦを搬送する第１マウントフレーム搬送機構２９と、ウエハＷの表面に貼付けられた保護テープＰＴを剥離する剥離機構３０と、剥離機構３０で保護テープＰＴが剥離されたマウントフレームＭＦを搬送する第２マウントフレーム搬送機構３５と、マウントフレームＭＦの方向転換および搬送を行うターンテーブル３６と、マウントフレームＭＦを多段に収納するマウントフレーム回収部３７とから構成されている。

このウエハＷの表面の回路パターン形成面に貼付けられた保護テープＰＴは、基材と光重合性粘着剤とで形成されている紫外線硬化型の粘着テープである。この粘着剤に混合されている光重合開始剤としては、例えば、アルキルフェノン系重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、他の単分子開始型新規光重合開始剤、または、これらの開始剤をブレンドしたものなどが挙げられる。なお、保護テープＰＴは本発明の紫外線硬化型の粘着テープに相当する。

ウエハ供給部２には図示されていないカセット台が備えられている。このカセット台に、保護テープＰＴが回路パターン面（以下、適宜に「表面」という）に貼付けられたウエハＷを多段に収納したカセットＣが載置されるようになっている。このとき、ウエハＷは回路パターン面を上向きにした水平姿勢を保っている。

ウエハ搬送機構３は、図示しない駆動機構によって旋回および昇降移動するように構成されている。つまり、後述するロボットアーム４のウエハ保持部や、押圧機構５に備わった押圧プレート６の位置調整を行うとともに、ウエハＷをカセットＣからアライメントステージ７に搬送するようになっている。

ウエハ搬送機構３のロボットアーム４は、その先端に図示しない馬蹄形をしたウエハ保持部を備えている。また、ロボットアーム４は、カセットＣに多段に収納されたウエハＷ同士の間隙をウエハ保持部が進退可能に構成されている。なお、ロボットアーム先端のウエハ保持部には吸着孔が設けられており、ウエハＷを裏面から真空吸着して保持するようになっている。

ウエハ搬送機構３の押圧機構５は、その先端にウエハＷと略同形状をした円形の押圧プレート６を備えており、この押圧プレート６がアライメントステージ７に載置されたウエハＷの上方に移動するように、アーム部分が進退可能に構成されている。

押圧機構５は、後述するアライメントステージ７の保持テーブル８にウエハＷが載置されたときに、吸着不良が発生した場合に作動するようになっている。具体的には、ウエハＷに反りが発生してウエハＷを吸着保持できないとき、押圧プレート６がウエハＷの表面を押圧し、反りを矯正して平面状態にする。この状態で保持テーブル８がウエハＷを裏面から真空吸着するようになっている。

アライメントステージ７は、載置されたウエハＷをその周縁に備えられたオリエンテーションフラットやノッチなどに基づいて位置合わせを行うとともに、ウエハＷの裏面全体を覆って真空吸着する保持テーブル８と、保持テーブル８を回転させるモータＭとが備えられている。

アライメントステージ７は、ウエハＷを載置して位置合わせを行う初期位置と、後述するテープ処理部１８の上方に多段に配備されたチャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６との中間位置とにわたってウエハＷを吸着保持した状態で搬送移動できるように構成されている。つまり、アライメントステージ７は、ウエハＷの反りを矯正して平面状態に保持したまま次の工程まで搬送する。

保持テーブル８は、図２に示すように、載置されたウエハＷを介して保護テープＰＴを加熱するヒータ７１を内蔵するとともに、ヒータ７１の温度を測定する温度センサ７２を備えている。温度センサ７２で測定された温度は、後述する制御装置５６に送られる。なお、ヒータ７１は本発明の加熱手段に相当する。

紫外線照射装置９は、初期位置にあるアライメントステージ７の上方に位置している。紫外線照射装置９には、アライメントステージ７の中心側の基部から外方に伸びる支持板１０に沿って複数個の紫外線発光ダイオード１１（以下、単に「ダイオード１１」という）が所定間隔をおいて１次元アレー状に配備して構成した紫外線照射ユニット１２と、紫外線照射ユニット１２と対向する下方の位置に移動して紫外線の照度を測定する照度センサ１４と、ヒータ７１の加熱やダイオード１１の照射を制御する制御装置５６が備えられている。なお、紫外線照射ユニット１２は本発明の紫外線照射手段に相当する。

また、紫外線照射装置９には、下向きに開放された箱形の遮断壁５１が備えられている。この遮断壁５１の下部には筒型の可動遮断壁５１ａが昇降可能に装備されている。つまり、ダイオード１１によって紫外線照射を行う過程において、可動遮断壁５１ａがアライメントステージ７の上面に接するまで下降される。したがって、ダイオード１１から照射される紫外線を外部に漏らすことなくウエハＷ表面の保護テープＰＴに照射することができる。

次に、図３を参照して、制御装置５６について説明する。制御装置５６には、ヒータ７１の温度および各ダイオード１１の照度をフィードバック制御する比較器７３と比較器７４と、各ダイオード１１およびヒータ７１の出力電圧を調整するアンプ７６とアンプ７７とが備えられている。比較器７３は、信号入力側に与えられる照度センサ１４で測定された測定照度と、基準電圧側に与えられる入力部５７で設定された設定照度とを比較する。この比較結果に基づいて、アンプ７６で出力電圧を調整して、紫外線の強度が変更される。 つまり、照度が調整されて保護テープＰＴの表面で均一な照度に保たれるように構成されている。

また、比較器７４は、信号入力側に与えられる温度センサ７２で測定された測定温度と、基準電圧側に与えられる入力部５７で設定された設定温度とを比較する。この比較結果に基づいて、アンプ７７で出力電圧を調整して、ヒータ７１の出力が変更され、温度調整される。つまり、ダイオード１１が保護テープＰＴに紫外線を照射する際に、ヒータ７１は、保護テープＰＴを最適な硬化温度に加熱することができるように構成されている。

図１に戻り、チャックテーブル１５は、ウエハＷの表面を覆って真空吸着できるようにウエハＷと略同一形状の円形をしており、テープ処理部１８の上方の待機位置からウエハＷをリングフレームｆに貼り合わせる位置にわたって昇降移動するようになっている。つまり、チャックテーブル１５は、保持テーブル８によって反りを矯正されて平面状態に保持されたウエハＷと当接し、吸着保持するようになっている。

また、チャックテーブル１５は、後述する粘着テープＤＴが裏面から貼付けられたリングフレームｆを吸着保持するリングフレーム昇降機構２６の開口部に収まってウエハＷがリングフレームｆの中央の粘着テープＤＴに近接する位置まで降下するようになっている。このとき、チャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６とは、図示しない保持機構によって保持されている。

リングフレーム供給部１６は底部に滑車が設けられたワゴン状のものであって、装置本体内に装填されるようになっている。また、その上部が開口して内部に多段に収納されているリングフレームｆをスライド上昇させて送り出すようになっている。

リングフレーム搬送機構１７は、リングフレーム供給部１６に収納されているリングフレームｆを上側から１枚ずつ順番に真空吸着し、図示しないアライメントステージと、粘着テープＤＴを貼付ける位置とにリングフレームｆを順番に搬送するようになっている。また、リングフレーム搬送機構１７は、粘着テープＤＴの貼付の際、粘着テープＤＴの貼付位置でリングフレームｆを保持する保持機構としても作用している。

テープ処理部１８は、粘着テープＤＴを供給するテープ供給部１９、粘着テープＤＴにテンションをかける引張機構２０、粘着テープＤＴをリングフレームｆに貼付ける貼付ユニット２１、リングフレームｆに貼付けられた粘着テープＤＴを裁断するカッタ機構２４、カッタ機構２４によって裁断された後の不要なテープをリングフレームｆから剥離する剥離ユニット２３、および裁断後の不要な残存テープを回収するテープ回収部２５とを備えている。

引張機構２０は、粘着テープＤＴを幅方向の両端から挟み込んで、テープ幅方向にテンションをかけるようになっている。つまり、柔らかい粘着テープＤＴを用いると、テープ供給方向に加わるテンションによって、その供給方向に沿って粘着テープＤＴの表面に縦皺が発生してしまう。この縦皺を回避してリングフレームｆに粘着テープＤＴを均一に貼付けるために、テープ幅方向側からテンションをかけている。

貼付ユニット２１は、粘着テープＤＴの上方に保持されたリングフレームｆの斜め下方（図１では左斜め下）の待機位置に配備されている。この貼付ユニット２１に設けられた貼付ローラ２２は、粘着テープＤＴの貼付位置にリングフレーム搬送機構１７によってリングフレームｆが搬送および保持され、テープ供給部１９からの粘着テープＤＴの供給が開始されると同時に、テープ供給方向の右側の貼付開始位置に移動する。

貼付開始位置に到達した貼付ローラ２２は、上昇して粘着テープＤＴをリングフレームｆに押圧して貼付け、貼付開始位置から待機位置方向に転動して粘着テープＤＴを押圧しながらリングフレームｆに貼付けるようになっている。

剥離ユニット２３は、カッタ機構２４によって裁断された粘着テープＤＴの不要な部分をリングフレームｆから剥離するようになっている。具体的には、リングフレームｆへの粘着テープＤＴの貼付けおよび裁断が終了すると、引張機構２０による粘着テープＤＴの保持が開放される。次いで、剥離ユニット２３が、リングフレームｆ上をテープ供給部１９側に向かって移動し、裁断後の不要な粘着テープＤＴを剥離する。

カッタ機構２４は、リングフレームｆが載置された粘着テープＤＴの下方に配備されている。粘着テープＤＴが貼付ユニット２１によってリングフレームｆに貼付けられると、引張機構２０による粘着テープＤＴの保持が開放され、このカッタ機構２４が上昇する。上昇したカッタ機構２４は、リングフレームｆに沿って粘着テープＤＴを裁断する。

リングフレーム昇降機構２６は、リングフレームｆに粘着テープＤＴを貼付ける位置の上方の待機位置にある。このリングフレーム昇降機構２６は、リングフレームｆに粘着テープＤＴの貼付処理が終了すると降下し、リングフレームｆを吸着保持する。このとき、リングフレームｆを保持していたリングフレーム搬送機構１７は、リングフレーム供給部１６の上方の初期位置に戻る。

また、リングフレーム昇降機構２６はリングフレームｆを吸着保持すると、ウエハＷとの貼り合わせ位置へと上昇する。このとき、ウエハＷを吸着保持したチャックテーブル１５もウエハＷの貼合わせ位置まで降下する。

マウントフレーム作製部２７は、周面が弾性変形可能な貼付ローラ２８を備えている。貼付ローラ２８は、リングフレームｆの裏面に貼付けられている粘着テープＤＴの非接着面を押圧しながら転動するようになっている。

このマウントフレームＭＦは、図４に示すように、リングフレームｆと、リングフレームｆの中心に配設され、保護テープＰＴの貼付けた状態でバックグラインド処理されたウエハＷと、リングフレームｆとウエハＷとの裏面に貼付けられ、ダイシング処理の際にウエハＷを支持する粘着テープＤＴとで構成される。

図１に戻り、第１マウントフレーム搬送機構２９は、リングフレームｆとウエハＷとが一体形成されたマウントフレームＭＦを真空吸着して剥離機構３０に移載するようになっている。

剥離機構３０は、ウエハＷを載置して移動させる図示されていない剥離テーブル、剥離テープＴｓを供給するテープ供給部３１、剥離テープＴｓの貼付けと剥離を行う剥離ユニット３２、剥離された剥離テープＴｓと保護テープＰＴを回収するテープ回収部３４などとから構成されている。なお、剥離機構３０は本発明の剥離手段に相当する。

図５に示すように、テープ供給部３１は、原反ローラから導出した剥離テープＴｓを剥離ユニット３２の下端部に案内供給するようになっている。また、テープ回収部３４は、剥離ユニット３２から送り出された剥離テープＴｓを上方に導いて巻き取り回収するようになっている。

剥離ユニット３２には、剥離テープＴｓの貼付け部材および剥離部材として先端が先鋭なエッジ部材４１と、エッジ部材４１の先端部で折り返された剥離テープＴｓをテープ回収部３４に向けて案内する送り出しガイドローラ４２とが備えられている。このエッジ部材４１が下降し、マウントフレームＭＦが剥離テープＴｓの送り出し方向に進行すると、エッジ部材４１の端部で折り返された剥離テープＴｓとウエハＷの端部とが押圧接触して貼り付く。この剥離テープＴｓがテープ回収部３４に巻き取り回収されるのに伴って、保護用粘着テープＰＴがウエハＷから剥離される。

図１にもどり、第２マウントフレーム搬送機構３５は、剥離機構３０から払い出されたマウントフレームＭＦを真空吸着してターンテーブル３６に移載するようになっている。

ターンテーブル３６は、マウントフレームＭＦの位置合わせおよびマウントフレーム回収部３７への収納を行うように構成されている。つまり、第２マウントフレーム搬送機構３５によってターンテーブル３６上にマウントフレームＭＦが載置されると、ウエハＷのオリエンテーションフラットや、リングフレームｆの位置決め形状などに基づいて位置合わせを行う。またマウントフレーム回収部３７へのマウントフレームＭＦの収納方向を変更するために、ターンテーブル３６は旋回するようになっている。また、ターンテーブル３６は、収納方向が定まるとマウントフレームＭＦを図示しないプッシャーによって押出してマウントフレーム回収部３７にマウントフレームＭＦを収納するようになっている。

マウントフレーム回収部３７は、図示されていない昇降可能な載置テーブルに載置されており、この載置テーブルが昇降移動することによって、プッシャーによって押出されたマウントフレームＭＦをマウントフレーム回収部３７の任意の段に収納できるようになっている。

次に、図６を参照して、本実施例の装置に係る保護テープの剥離処理について説明する。同時に、図１、図５を参照して、本実施例の装置の動作説明をする。

《ステップＳ０１》
先ず、半導体ウエハマウント装置１の各機構の条件を操作パネルなどの入力部５７を介して制御装置５６に設定入力する。例えば、本実施例の場合、ダイオード１１の出力電圧、保護テープＰＴの重合温度、ダイオード１１の照射時間およびヒータ７１の加熱時間などを入力する。また、同時に、図２に示すように、照度センサ１４の駆動機構を作動させて二点鎖線で示す測定位置に移動させる。

この保護テープＰＴの重合温度は、実験で求めた重合率の変化とその時の発熱量の変化との相関関係から求めた重合温度の変化パターンを目標値として設定されている。なお、重合温度は、開始剤に応じて設定されている。

《ステップＳ０２》
移動が完了すると保持テーブル８を回転させながら紫外線照射ユニット１２を作動させて初期測定を行う。各ダイオード１１と対向する位置の照度センサ１４により測定された測定結果が、制御装置５６に送られる。測定結果が設定された照度に満たない場合、出力電圧が調整される。測定結果が設定された照度に達した場合、測定が完了し、次のステップに進む。なお、測定が完了した照度センサ１４は、測定領域から外れた上方の実線で示す待機位置に戻る。

《ステップＳ０３》
紫外線照射条件が決まると、ロボットアーム４を作動させ、ウエハ保持部がカセットＣの隙間に挿入される。ウエハＷは下方から吸着保持されて１枚ずつ取り出される。取り出されたウエハＷは、アライメントステージ７に搬送される。

ロボットアーム４によってウエハＷが保持テーブル８に載置され、裏面から吸着保持される。このとき、図示しない圧力計によってウエハＷの吸着レベルが検出され、正常動作時の圧力値に関連して予め定められた基準値と比較される。

吸着異常が検知された場合は、押圧プレート６によりウエハＷが表面から押圧され、反りの矯正された平面状態でウエハＷが吸着保持される。また、ウエハＷは、オリエンテーションフラットやノッチに基づいて位置合わせが行なわれる。

《ステップＳ０４》
ウエハＷのオリエンテーションフラットやノッチを検出する際、保持テーブル８が回転する。

《ステップＳ０５》
保持テーブル８の回転に伴って、ウエハＷのオリエンテーションフラットやノッチを検出するときの保持テーブル８の回転動作時に、ダイオード１１を備えた紫外線照射ユニット１２から保護テープＰＴに向けて紫外線が照射される。

《ステップＳ０６》
制御装置５６は、設定された時間まで紫外線が保護テープＰＴに照射されたか否かを判定する。設定された時間未満であれば、さらに紫外線が照射される。設定された時間に達すれば、次のステップに進む。

《ステップＳ０７》
制御装置５６は、ダイオード１１からの紫外線の照射を停止させる。

《ステップＳ０８》
ステップＳ０５において、ダイオード１１によって保護テープＰＴに紫外線が照射されると同時に、制御装置５６は、アライメントステージ７の保持テーブル８に内蔵されたヒータ７１による加熱を開始させる。これにより、保護テープＰＴに載置されたウエハＷを介して保護テープＰＴが加熱される。

《ステップＳ０９》
制御装置５６は、加熱上昇したヒータ７１の温度が設定された温度に達しているかどうかを判定するとともに、その設定時間内でアンプ７７によってヒータ７１の出力電圧を調整し、検出された温度を重合温度の変化パターンに一致させるよう制御する。

ここで制御装置５６は、設定された時間未満であれば、ヒータ７１による加熱を調整し続け、設定時間に達すれば次のステップに進む。

《ステップＳ１０》
設定時間に達すると、制御装置５６は、ヒータ７１による加熱を停止させる。

《ステップＳ１１》
紫外線照射装置１のモータＭの駆動を停止し、アライメントステージ７の保持テーブル８の回転を停止する。なお、この時点でアライメント処理も完了している。

《ステップＳ１２》
ウエハＷは保持テーブル８に吸着保持されたままアライメントステージ７ごと次のマウントフレーム作製部２７へと搬送される。

アライメントステージ７が所定の位置で待機すると、上方に位置するチャックテーブル１５が降下し、ウエハＷはチャックテーブル１５に反りを矯正して平面保持した状態のまま受け取られる。

次に、リングフレーム供給部１６に多段に収納されたリングフレームｆが、リングフレーム搬送機構１７によって上方から１枚ずつ真空吸着されて取り出される。

リングフレームｆがリングフレーム搬送機構１７によって保持されて粘着テープＤＴの貼付位置にあると、テープ供給部１９から粘着テープＤＴの供給が開始される。同時に貼付ローラ２２が貼付開始位置に移動する。

貼付け開始位置に貼付ローラ２２が到達すると、粘着テープＤＴの幅方向の両端を引張機構２０が保持し、テープ幅方向にテンションをかける。

次いで貼付ローラ２２が上昇し、粘着テープＤＴをリングフレームｆの端部に押圧して貼付ける。このとき、貼付ローラ２２は、粘着テープＤＴを非接着面から押圧しながら転動し、リングフレームｆに粘着テープＤＴを貼付けてゆく。貼付ローラ２２が貼付位置の終端に到達すると、引張機構２０による粘着テープＤＴの保持が開放される。

同時にカッタ機構２４が上昇し、リングフレームｆに沿って粘着テープＤＴを裁断する。粘着テープＤＴの裁断が終了すると、剥離ユニット２３がテープ供給部１９側に向かって移動し、不要な粘着テープＤＴを剥離する。

次いでテープ供給部１９が作動して粘着テープＤＴを繰り出すとともに、裁断された不要部分のテープは、テープ回収部２５へと送り出される。ことのとき、貼付ローラ２２は、次のリングフレームｆに粘着テープＤＴを貼付けるように、貼付開始位置に移動する。

粘着テープＤＴが貼付けられたリングフレームｆは、リングフレーム昇降機構２６によってフレーム部が吸着保持されて上方へ移動する。このとき、チャックテーブル１５も降下する。つまり、チャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６とは、互いにウエハＷを貼り合わせる位置まで移動する。

各機構１５、２６が所定位置に到達すると、それぞれが図示しない保持機構によって保持される。次いで、貼付けローラ２８が粘着テープＤＴの貼付開始位置に移動し、リングフレームｆ底面に貼付けられている粘着テープＤＴの非接着面を押圧しながら転動し、粘着テープＤＴをウエハＷに貼付けてゆく。その結果、リングフレームｆとウエハＷとが一体化されたマウントフレームＭＦが作製される。

マウントフレームＭＦが作製されると、チャックテーブル１５とリングフレーム昇降機構２６とは、上方に移動する。このとき、図示しない保持テーブルがマウントフレームＭＦの下方に移動し、マウントフレームＭＦがこの保持テーブルに載置される。載置されたマウントフレームＭＦは、第１マウントフレーム搬送機構２９によって吸着保持され、剥離テーブル３８に移載される。

《ステップＳ１３》
マウントフレームＭＦが載置された剥離テーブルは、図５に示すように、剥離ユニット３２の下方に向かって前進移動する。この過程において、光センサで保護テープＰＴの前端縁が検知され、この時の剥離テーブルの位置がパルスモータの予め判っている光センサからエッジ部材４１の先端位置までの距離だけ剥離テーブルが検知位置から前進移動するようにパルスモータが作動制御される。ここで剥離テーブルの前進移動が一旦停止される。つまり、保護テープＰＴの前端縁がエッジ部材４１の先端の直下位置に到達すると前進移動が自動的に一旦停止される。

剥離テーブルが一旦停止されると、パルスモータが作動制御されて可動ブロックが下降され、エッジ部材４１がテープ供給部３１から供給される剥離テープＴｓを巻き掛けた状態で降下される。つまり、エッジ部材４１の先端で剥離テープＴｓが保護テープＰＴの前端上面に所定の押圧力で押し付けられて貼付けられる。

保護テープＰＴの前端への保護テープＰＴの貼付けが完了すると、剥離テーブルは、エッジ部材４１で剥離テープＴｓを保護テープＰＴに押圧した状態で再び前進移動を開始するとともに、この移動速度と同調した速度で剥離テープＴｓがテープ回収部３４に向けて巻き取られてゆく。これによって、エッジ部材４１がウエハＷの表面の保護テープＰＴに剥離テープＴｓを押圧しながら貼付けてゆく。これと同時に、貼付けた剥離テープＴｓを剥離しながら保護テープＰＴを一緒にウエハＷの表面から剥離してゆく。

エッジ部材４１が下降作動した剥離テープ貼付け開始位置からウエハ直径に相当する距離だけ前進するようパルスモータが作動制御された時点、換言すると、エッジ部材４１が保護テープＰＴの後端縁に到達して保護テープＰＴが完全にウエハの表面から剥離された時点でエッジ部材４１が上昇制御されて、剥離ユニット３２は初期状態に復帰する。

保護テープＰＴの剥離処理が終了したマウントフレームＭＦは、剥離テーブルによって第２マウントフレーム搬送機構３５の待機位置まで移動する。

そして、剥離機構３０から払い出されたマウントフレームＭＦは、第２マウントフレーム搬送機構３５によってターンテーブル３６に移載される。移載されたマウントフレームＭＦは、オリエンテーションフラットやノッチによって位置合わせが行なわれるとともに、収納方向の調節が行なわれる。位置合わせおよび収納方向が定まるとマウントフレームＭＦは、プッシャーによって押出されてマウントフレーム回収部３７に収納される。

以上のように、ダイオード１１によってウエハＷに貼付けられた保護テープＰＴに紫外線が照射され、この紫外線照射と同時にヒータ７１によって保護テープＰＴが設定された温度に加熱される。つまり、ダイオード１１による紫外線照射処理に加えてヒータ７１による加熱処理を保護テープＰＴに施すことによって、紫外線のみでは反応させることのできなかった重合開始剤の重合反応を確実に促進させることができ、粘着剤を硬化させることができる。その結果、この保護テープＰＴの接着力は十分に弱まる。このダイオード１１による紫外線照射処理およびヒータ７１による加熱処理の後に、保護テープ剥離機構３０が保護テープＰＴをウエハＷから剥離するので、粘着剤の未硬化によって発生するウエハＷの破損やウエハＷの表面への粘着剤の残渣を抑制しつつ保護テープＰＴをウエハ表面から精度よく剥離できる。

次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。

この実施例では、マウントフレームＭＦに紫外線照射および加熱する場合を例にとって説明する。この実施例における粘着テープＤＴは、保護テープＰＴと同様に紫外線硬化型の粘着テープである。なお、実施例１と共通する構成要素については同じ符号を使用し、重複記載を避けるため説明を省略する。

図７には、粘着テープＤＴに紫外線を照射するとともに、粘着テープＤＴを加熱する紫外線照射装置の概略構成が示されている。

本実施例の紫外線照射装置は、図示しない上手側のダイシング装置からダイシング処理が施されたマウントフレームＭＦを搬入する図示しないワーク受け入れ部と、ワーク受け入れ部から搬送されたマウントフレームＭＦの裏面に貼付けられた粘着テープＤＴに紫外線を照射する紫外線照射処理部１０１と、粘着テープＤＴへの紫外線照射と赤外線照射とを制御する制御装置５６と、紫外線照射処理ずみのマウントフレームＭＦを図示しない下手側のダイボンディング装置に向けて搬出する図示しないワーク払い出し部と、ワーク受け入れ部から紫外線照射処理部１０１へ、また、紫外線照射処理部１０１からワーク払い出し部へマウントフレームＭＦを吸着搬送するトラバース機構１０２と、紫外線照射時にウエハＷおよびマウントフレームＭＦが載置された処理室を窒素ガスで置換する際に、処理室を閉塞するための遮蔽板１２１などから構成されている。なお、粘着テープＤＴは本発明の紫外線硬化型の粘着テープに相当する。

紫外線照射処理部１０１は、マウントフレームＭＦのリングフレームｆ部分を受け止めるリング状の支持台１０３と、その下方に配置されマウントフレームＭＦの下面に貼付けられた粘着テープＤＴに向けて紫外線を照射するダイオード１１と、この粘着テープＤＴに向けて赤外線を照射する赤外線ランプ１０７と、赤外線が照射された粘着テープＤＴの温度を検出する赤外線カメラ１０９などから構成されている。赤外線カメラ１０９は、赤外線サーモグラフィによって粘着テープＤＴの表面の温度変化を検出するように構成されている。

また、紫外線照射処理部１０１は、支持台１０３の中心部から外方に伸びる支持板１０に沿って複数個のダイオード１１が所定間隔を置いて１次元アレー状に配備された紫外線照射ユニット１２と、この紫外線照射ユニット１２を回転させるモータＭと、この紫外線照射ユニット１２と対向する上方の位置に移動して紫外線の照度を測定する照度センサ１４が同軸上に配設されている。

トラバース機構１０２は、ワーク受け入れ部と紫外線照射処理部１０１とワーク払い出し部と亘って配備される図示しないガイドレールと、このガイドレールに沿って正逆方向に移動できる図示しない可動フレームなどから構成されている。可動フレームには、昇降可能なワーク吸着機構１１７が連結され、ワーク吸着機構１１７には、リングフレームＭＦのリングフレームｆ部分を吸着保持する吸着パッド１１９が配備されている。

次に、図８を参照して、本実施例に係る粘着テープの剥離処理を説明する。また、同時に図７、図９ないし図１２を参照して本実施例の装置の動作説明をする。本実施例では前提として、上述した紫外線照射装置１０１における紫外線照射処理および加熱処理よりも前にダイシング処理が実行されている。つまり、図９に示すように、モータＭの駆動によって回転するブレード１２７でウエハＷからチップ部品ＣＰを切り出している。

《ステップＳ１０１》
先ず、図７に示すように、紫外線照射装置の各機構の設定条件を操作パネルなどの入力部５７を介して制御装置５６に設定入力する。例えば、本実施例の場合、ダイオード１１の照度、粘着テープＤＴの重合温度、ダイオード１１の照射時間および赤外線ランプ１０７の加熱時間などを入力する。また、同時に照度センサ１４の駆動機構を作動させて、二点鎖線で示す測定位置に移動させる。

《ステップＳ１０２》
入力が完了すると、ダイオード１１によって照度センサ１４に紫外線が照射される。照度センサ１４により測定された測定結果は制御装置５６に送られる。測定結果が設定された照度に満たない場合、出力電圧が調整される。測定結果が設定された照度に達した場合、測定が完了する。なお、測定が完了した照度センサ１４は、測定領域から外れた下方の実線で示す待機位置に戻される。

《ステップＳ１０３》
ワーク受け入れ部に搬入されたマウントフレームＭＦは、可動フレームに備えられたワーク吸着機構１１７に吸着支持され、紫外線照射処理部１０１に搬出される。ワーク吸着機構１１７は、紫外線照射処理部１０１の支持台１０３にマウントフレームＭＦのリングフレームｆ部分を載置する。

《ステップＳ１０４》
図１０に示すように、紫外線照射ユニット１２が回転し、ダイオード１１によってマウントフレームＭＦの裏面に貼付けられた粘着テープＤＴに紫外線が照射される。

《ステップＳ１０５》
制御装置５６は、設定された時間まで紫外線が粘着テープＤＴに照射されたか否かを判定する。設定された時間未満であれば、さらに紫外線が照射される。設定された時間に達すれば、次のステップに進む。

《ステップＳ１０６》
制御装置５６は、アンプ７６によってダイオード１１の出力電圧を調整し、ダイオード１１による紫外線照射を停止させる。

《ステップＳ１０７》
ステップＳ１０４において、ダイオード１１によって粘着テープＤＴに紫外線が照射されると同時に、マウントフレームＭＦの下方に配設された赤外線ランプ１０７によって赤外線が照射され、粘着テープＤＴの裏面が加熱される。

《ステップＳ１０８》
支持用粘着テープＤＴの裏面の温度が設定された温度に達したか否かを判定するするとともに、その設定時間内で図示しないアンプによって赤外線ランプ１０７の出力電圧を調整し、検出された温度を重合温度の変化パターンに一致させる。

ここで制御装置５６は、設定された時間まで赤外線が照射されたか否か判定する。設定された時間未満であれば、赤外線の照射を続け、その間に設定温度を維持しつつ赤外線ランプ１０７の照射時間が設定された時間に達すれば、次のステップに進む。

《ステップＳ１０９》
設定時間に達すると、制御装置５６は、図示しないアンプによって赤外線ランプ１０７の出力電圧を調整し、赤外線ランプ１０７による赤外線照射を停止させる。

《ステップＳ１１０》
紫外線照射処理部１０１の支持台１０３に配置されたマウントフレームＭＦをワーク払い出し部に移動し、ワーク払い出し部から払い出されたマウントフレームＭＦをダイボンディング装置に搬送する。

ダイボンディング装置においては、図１１に示すように、マウントフレームＭＦのウエハ保持テーブル１３３に載置され、ウエハ保持テーブル１３３はマウントフレームＭＦの裏面全体を吸着保持する。ウエハ保持テーブル１３３は、所定高さ上昇して粘着テープＤＴごとチップ部品ＣＰを突き上げた後、元の高さに下降する。これにより、チップ部品ＣＰどおしの間隔が広がるので、後述する剥離機構１３５のヘッドがチップ部品ＣＰを吸着し易くなる。

《ステップＳ１１１》
図１２に示すように、剥離機構１３５を下降させてチップ部品ＣＰにヘッドを当接させて吸着する。吸着が確認されると、剥離機構１３５を上昇させるとともに、水平移動させて基板保持ステージ１３７へとチップ部品ＣＰを搬送する。これにより、チップ部品ＣＰは粘着テープＤＴから剥離される。なお、吸着機構１３５は本発明の剥離手段に相当する。

基板保持ステージ１３７の側に到達した剥離機構１３５（二点鎖線で示される剥離機構１３５）は、実装部位をセンサなどで確認した後に下降し、チップ部品ＣＰを基板ＧＷの所定位置に実装する。

チップ部品ＣＰの実装された基板ＧＷは、図示しない基板搬送機構により基板保持ステージ１３７から搬出され、図示しない基板収納マガジンの元の位置に収納される。その後、基板搬送機構は、新たな基板ＧＷを搬出する。

以上で一個のチップ部品ＣＰに対する粘着テープＤＴの剥離動作が完了し、以後、マウントフレームＭＦ上のチップ部品ＣＰに対して同じ処理が実行される。さらに、マウントフレームＭＦ上の全てのチップ部品ＣＰについての粘着テープＤＴの剥離処理が完了すると、図示しないカセットに収納されているマウントフレームＭＦの全てについて同じ処理が繰り返し実行される。

以上のように、ダイオード１１によってマウントフレームＭＦの裏面に貼付けられた粘着テープＤＴに紫外線が照射され、この紫外線照射と同時に赤外線ランプ１０７によって粘着テープＤＴが設定された温度に加熱される。ダイオード１１による紫外線の反応と赤外線ランプ１０７による赤外線の反応とによって、紫外線のみでは反応させることのできなかった重合開始剤の重合反応を確実に促進させることができ、粘着剤を硬化させることができる。その結果、この粘着テープＤＴの接着力は十分に弱まる。このダイオード１１による紫外線照射および赤外線ランプ１０７による加熱の後に、剥離機構１３５がチップ部品ＣＰを粘着テープＤＴから剥離するので、チップ部品ＣＰに貼付けられた粘着テープＤＴを精度よく剥離できる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した各実施例では、ダイオード１１によって保護テープＰＴに紫外線が照射すると同時に、ヒータ７１によって保護テープＰＴを設定された温度に加熱していたが、先に紫外線を照射し、その後ヒータ７１を加熱してもよい。また、先にヒータ７１を加熱し、その後紫外線を照射してもよい。ダイオード１１による紫外線照射とヒータ７１による加熱のタイミングの前後を入れ替えた場合でも、この保護テープＰＴの接着力は十分に弱まるので、ウエハＷに貼付けられた保護テープＰＴを精度よく剥離できる。

（２）上述した実施例１では、保持テーブル８に埋設されたヒータ７１によって保持テーブル８に載置されるウエハＷを介して保護テープＰＴを加熱していたが、例えば赤外線ランプによって保護テープＰＴに非接触で加熱してもよい。また、上述した実施例１では、保持テーブル８に埋設された温度センサ７２によって保持テーブル８に載置されるウエハＷを介して保護テープＰＴの温度を測定していたが、例えば赤外線カメラによって保護テープＰＴに非接触で温度を測定してもよい。

（３）上述した実施例１では、ヒータ７１と温度センサ７２を保持テーブル８の内部に配備していたが、これに加えて、非接触で保護テープＰＴを加熱および温度測定する赤外線ランプと赤外線カメラを備えてもよい。

（４）上述した各実施例において、実施例１の遮断壁５１および実施例２の遮断板１２１の内部を気密状態に保って、気密された室内に窒素を供給して室内の酸素を排出する窒素置換された状態で紫外線照射してもよい。これにより、重合反応の阻害要因となる酸素を遮断壁５１および遮断板１２１内部から排除できるので、紫外線硬化を促進させることができる。

（５）上述した各実施例において、ダイオード１１による紫外線照射を開始した後は、照射時間を測定するのみであったが、照射時間とともに照度を測定してもよい。具体的には，制御装置５６は、所定の時間間隔で照度センサ１４を測定位置に回転移動させ、測定された照度に基づいてアンプ７６によってダイオード１１の照度を調整してもよい。

７ … アライメントステージ
８ … 保持テーブル
９ … 紫外線照射装置
１０ … 支持板
１１ … 紫外線発光ダイオード
１４ … 照度センサ
５６ … 制御装置
５７ … 入力部
７１ … ヒータ
７２ … 温度センサ
Ｗ … ウエハ
ＰＴ … 保護テープ
Ｍ … モータ

Claims (5)

1. 半導体ウエハに貼付けられた紫外線硬化型の粘着テープを剥離する粘着テープ剥離方法であって、
   前記粘着テープに紫外線発光ダイオードから紫外線を照射する紫外線照射工程と、
   製造された前記粘着テープの粘着層に残っている光重合開始剤に応じて設定される重合温度に達するまで前記粘着テープを加熱する加熱工程と、
   前記紫外線照射工程および前記加熱工程の後に前記粘着テープを前記半導体ウエハから剥離する剥離工程と、
   を含むことを特徴とする粘着テープ剥離方法。
2. 請求項１に記載の粘着テープ剥離方法において、
   前記紫外線照射工程と前記加熱工程とを同時に行う
   ことを特徴する保護テープ剥離方法。
3. 請求項１に記載の粘着テープ剥離方法において、
   前記紫外線照射工程の後に前記加熱工程を行う
   ことを特徴とする粘着テープ剥離方法。
4. 請求項１に記載の粘着テープ剥離方法において、
   前記加熱工程の後に前記紫外線照射工程を行う
   ことを特徴とする粘着テープ剥離方法。
5. 半導体ウエハに貼付けられた紫外線硬化型の粘着テープを剥離する粘着テープ剥離装置であって、
   前記半導体ウエハを保持する保持手段と、
   前記粘着テープに紫外線を照射する紫外線発光ダイオードと、
   製造された前記粘着テープの粘着層に残っている光重合開始剤に応じて設定される重合温度に達するまで前記粘着テープを加熱する加熱手段と、
   前記紫外線照射手段による紫外線照射および前記加熱手段による加熱の後に前記粘着テープを前記半導体ウエハから剥離する剥離手段と、
   を備えたことを特徴とする粘着テープ剥離装置。

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